220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种高压带电作业用具，尤其设及一种220kV带电作业用碳纤维 板大刀卡卡具。
【背景技术】
[0002] 自新中国诞生W来，我国电力工业建设发展迅速。进入21世纪W来，稳居世界第 二，随之带来各电压等级的维护作业工作大大增加，带电作业方式已是电网企业有效提高 供电可靠性，满足不断增长的国家与人民物质文化需要的重要技术手段之一，在南方电网 内应用较为广泛，由其带来的具大经济效益与社会效益已得到实践证明。而现阶段的作业 工具，尤其是卡具类大多为钢铁、侣合金等金属材料制成，与我国建设环境友好型和资源节 约型社会的需求相惇，并且金属材质卡具表面易被氧化而生诱，增加了日常维护的工作。因 此，使用一种综合性能优异的新型材料来制备电力作业工具是尤为迫切的。
[0003] 随着现代科学技术的发展，新型材料不断被研发生产并广泛应用。复合材料是材 料领域的奇跑，目前发展最快的是碳纤维复合材料，其特点是：山比强度高，比模量大；似 材料性能具有可设计性；樹抗腐蚀性能和耐久性能好；(4)热膨胀系数小；生产成本低。
[0004] 碳纤维复合材料的深入应用，对材料性能的要求也越来越高，具有优异的综合性 能的纤维复合材料更加符合各行各业的需求。 阳〇化]目前公知的碳纤维板材成型工艺是使用单向纤维板材浸溃树脂后层压固化成型， 成品厚度多为0. 15mm-10mm，主要用途为建筑加固补强方面，如图屯所示，虽然它的纵向和 横向都有碳纤维，不过一个方向（通常是纵向）有大量的无抢粗纱，为了碳纤维布不会散 开，另一个方向只有少量的细纱。其特点是轴向抗拉强度高、耐腐蚀性和抗震性；但其弱点 是整块碳纤维布的强度，都集中在无抢粗纱的那一个方向，受力方向单一，对于抗压构件、 剪切构件和受力复杂的构件其抗拉强度、耐腐蚀及抗震性的性能较低。
【发明内容】
[0006] 本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种抗拉强度高的碳纤维板大刀卡卡 具，同时解决了传统的金属卡具易被氧化的问题。 阳007] 本实用新型的技术解决方案是：
[0008] 一种220kV带电作业用碳纤维板大刀卡卡具，包括前卡、后卡、绝缘拉棒和紧线 器，绝缘拉棒和紧线器相连接，所述前卡包括卡身一，卡身一的一端设置有和绝缘拉棒连接 的端头，另一端设置有与导线端联板相配合的卡口和与联板上的U型环相配合的弯钩；所 述后卡包括卡身二，卡身二的一端设置有和紧线器连接的端头，另一端设置有与横担端联 板相配合的卡口和与联板上的U型环相配合的弯钩；其特别之处在于：所述的卡身一和卡 身二使用碳纤维板材制成，所述碳纤维板材包括至少两层碳纤维布层和至少一层碳纤维丝 层，所述碳纤维丝层位于两层碳纤维布层之间，所述碳纤维布层为纵向碳纤维和横向碳纤 维一上一下交织，纵向碳纤维和横向碳纤维的纤维宽度相同，碳纤维丝层用碳纤维进行一 上一下双向交织，碳纤维布层和碳纤维丝层浸溃有胶结剂。
[0009] 优选的碳纤维丝双向交织角度为45°。
[0010] 各碳纤维丝层的交织角度可W相同也可W不同。
[0011] 优选的方案是：碳纤维丝层的碳纤维双向交织角度为45°。
[0012] 本实用新型的有益效果是：
[0013] 1、耐久性强，不会生诱，可在高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用，还具有抗疲劳强 度高，耐磨损、抗老化等优点；
[0014] 2、结构简单实用；
[0015] 3、原材料采用挤拉、缠绕、编织一次热固成型工艺的多向多层碳纤维板，质量轻强 度高；
[0016] 4、生产加工成本降低且便于机械加工，无需大型机具。
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型大刀卡前卡的正视图；
[0018] 图2是本实用新型大刀卡前卡的俯视图；
[0019] 图3是本实用新型大刀卡后卡正视图；
[0020] 图4是本实用新型大刀卡后卡俯视图；
[0021] 图5是本实用新型大刀卡使用工况图；
[0022] 图6是纵向和横向交织碳纤维布；
[0023] 图7单向碳纤维布；
[0024] 图8纵向、横向交织示意图；
[00巧]图9碳纤维板制作工艺路线框图；
[00%] 图10碳纤维板制作工艺流程示意图；
[0027] 图11碳纤维板材结构示意图。
[002引附图标记说明：1-纵向碳纤维和横向碳纤维编织布层；2-左、右双向交叉碳纤维 丝层；3-卡身一；4-端头一；5-卡日一；6-端头二；7-卡身二；8-连接孔；9-卡日二；10-前 卡；11-后卡；12-绝缘拉棒；13-紧线器；14-导线端联板；15-横担端联板；16-绝缘子。
【具体实施方式】
[0029] 如图1到图4所示，本实用新型大刀卡卡具包括前卡10、后卡11、绝缘拉棒12和 紧线器13,绝缘拉棒12和紧线器13相连接，前卡10包括由碳纤维板材制备的卡身一 3,卡 身一 3 -端设置有和绝缘拉棒连接的侣合金端头一 4,另一端设置有与导线端联板相配合 的侣合金卡口一 5和与联板上的U型环相配合的弯钩一；后卡11包括由碳纤维板材制备的 卡身二7,卡身二7中间设置有托瓶架连接孔8,卡身二7的一端设置有和紧线器连接的侣 合金端头二6,另一端设置有与横担端联板15相配合的侣合金卡口二9和与联板上的U型 环相配合的弯钩二；使用时如图5所示，将大刀卡前卡10、后卡11分别卡在导线端联板14 及横担端联板15上，绝缘拉棒12与紧线器13分别于大刀卡后卡11、前卡10相连，收放紧 线器13即可完成带电作业更换绝缘子16串的工作。
[0030] 如图11所示，是本实用新型卡身所用碳纤维板材的结构示意图，采用纵、横向交 织碳纤维布1间隔双向交织碳纤维丝层2的多层结构。
[0031] 如图6所示，使用纵向碳纤维和横向碳纤维编织成的碳纤维布作为基材，可根据 本实用新型产品要求确定板材所需碳纤维布的幅宽及层数。
[0032] 图7所示是碳纤维单向布，碳纤维单向布它的纵向和横向都有碳纤维，不过一个 方向（通常是纵向）有大量无抢粗纱，还有一个方向只有少量细纱，起固定作用，使碳纤维 布不会散开。整块碳纤维布的强度，都集中在无抢粗纱的那一个方向，它的强度，与自身的 克重没有关系，只与碳丝有关。而纵向和横向交织碳纤维双向布，它的纵向和横向都有大量 的无抢粗纱，运样布的受力方向有两个，特点是交织点多，质地坚牢、表面平整，耐磨性好， 其综合受力的性能要明显优于单向碳纤维布。
[0033] 纵向和横向交织碳纤维双向布采用传统的机织平纹布方法，即纵向碳纤维和横向 碳纤维呈一上一下的规律交织。纵向、横向碳纤维每隔一根碳纤维就呈十字形交叉，如图8 所示，纵向碳纤维为1、3、5、7在上，2、4、6、8在下，横向碳纤维为1、3、5、7在上，2、4、6、8在 下。
[0034] 在相邻的碳纤维双向布的隔层间用碳纤维丝进行左右交叉编织（即双向交织）。 因为采用纵横向双向碳纤维布虽然增强了横向的受力强度，却也损失了纵向的受力强度。 增加左右双向交叉碳纤维丝层是为了弥补损失掉的纵向受力强度，各碳纤维丝层交织角度 可W相同也可W不同，优选的碳纤维丝的交织角度为45°。
[0035] 图9是本实用新型碳纤维板材的制备工艺流程框图，图10是碳纤维板制作工艺流 程示意图，如图9和图10所示，首先是碳纤维布层的制备，采用传统的机织平纹布方法，纵 向碳纤维和横向碳纤维呈一上一下的规律交织；碳纤维丝层采用一上一下向双相交织；将 获得的碳纤维布层和碳纤维丝层浸溃环氧树脂